Motor paso a paso

Introducción al motor paso a paso

El motor paso a paso es un motor eléctrico síncrono sin escobillas que convierte pulsos digitales en rotación mecánica del eje. Su movimiento normal del eje consiste en movimientos angulares discretos de magnitud esencialmente uniforme cuando se acciona desde una fuente de alimentación de CC conmutada secuencialmente. El motor paso a paso es un dispositivo digital de entrada-salida. Es particularmente adecuado para el tipo de aplicación donde las señales de control aparecen como pulsos digitales en lugar de tensiones analógicas. Un impulso digital a un accionamiento o traductor de motor paso a paso hace que el motor incremente un ángulo preciso de movimiento. A medida que aumenta la frecuencia de los impulsos digitales, el movimiento escalonado se transforma en una rotación continua. Algunas aplicaciones industriales y científicas de los motores paso a paso son la robótica, las máquinas-herramienta, las máquinas pick and place, las máquinas automáticas de corte y unión de alambre, e incluso los dispositivos de control preciso de fluidos.

¿Cuáles son los tres tipos de motor paso a paso?

1. Motores paso a paso de imán permanente
2. Motores paso a paso de reluctancia variable
3. Motores paso a paso híbridos

Cada tipo difiere en diseño, capacidad de par, precisión y adecuación a la aplicación, lo que los convierte en opciones versátiles para los sistemas de automatización y control.

¿Cómo funciona un motor paso a paso?

Cada revolución del motor paso a paso Nema34 se divide en un número discreto de pasos, en muchos casos 200 pasos, y el motor debe recibir un impulso distinto para cada paso. El motor paso a paso sólo puede dar un paso cada vez y cada paso es del mismo tamaño.
Como cada impulso hace que el motor gire un ángulo preciso, normalmente 1,8°, la posición del motor puede controlarse sin ningún mecanismo de realimentación. A medida que aumenta la frecuencia de los pulsos digitales, el movimiento escalonado se transforma en rotación continua, con una velocidad de rotación directamente proporcional a la frecuencia de los pulsos.
Los motores paso a paso se utilizan a diario en aplicaciones industriales y comerciales por su bajo coste, alta fiabilidad, elevado par a bajas velocidades y una construcción sencilla y robusta que funciona en casi cualquier entorno.

¿Cuál es el principio básico de un motor paso a paso?

Un motor paso a paso funciona según el principio del electromagnetismo. Utiliza múltiples bobinas organizadas en fases, que son energizadas en una secuencia por un controlador de motor paso a paso. Cada impulso de corriente crea un campo magnético que atrae al rotor para que se mueva en un ángulo fijo, denominado paso. Al aumentar la frecuencia de los impulsos, el motor pasa de un movimiento paso a paso a una rotación continua. La capacidad del sistema para moverse de forma incremental sin realimentación permite el control en bucle abierto, lo que garantiza un posicionamiento sencillo pero preciso. Esto hace que los motores paso a paso sean ideales para aplicaciones en las que la rentabilidad y la precisión son esenciales.

¿Cuáles son las ventajas del motor paso a paso?

Los motores paso a paso ofrecen varias ventajas que los hacen muy adecuados para uso industrial y comercial. Una de las principales ventajas es su capacidad para ofrecer un posicionamiento preciso y repetibilidad sin necesidad de sistemas de realimentación. Cada impulso de entrada corresponde directamente a un paso definido, lo que garantiza un movimiento controlado.

Además, son relativamente fáciles de integrar en los sistemas, ya que no requieren codificadores ni complejos mecanismos de retroalimentación. Esta sencillez se traduce en rentabilidad, ya que reduce los gastos generales del sistema al tiempo que mantiene un rendimiento fiable. Además, los motores paso a paso destacan por mantener el par a bajas velocidades, lo que los hace especialmente eficaces para aplicaciones que requieren funciones de sujeción o fijación.

Su naturaleza de control en bucle abierto proporciona una gran fiabilidad, ya que no hay riesgo de error acumulativo en la posición. Además, los motores paso a paso tienen una larga vida útil porque no tienen escobillas, lo que minimiza el desgaste y los requisitos de mantenimiento. Con un bajo nivel de ruido, un funcionamiento suave a velocidades controladas y compatibilidad con sistemas de control digital, los motores paso a paso ofrecen una solución de control de movimiento versátil y duradera.

Usos y aplicaciones de los motores paso a paso

Los motores paso a paso se emplean en diversos sectores gracias a su equilibrio entre precisión, rentabilidad y sencillez. En el campo de la robótica, permiten movimientos articulados y el posicionamiento controlado del brazo para tareas como las operaciones de recoger y colocar. La maquinaria CNC utiliza motores paso a paso para accionar herramientas de corte, garantizando la precisión en el moldeado y taladrado de materiales.

En la impresión 3D, los motores paso a paso son fundamentales para mantener la precisión de las capas, garantizando una calidad constante y la exactitud dimensional. Las máquinas de envasado y etiquetado también dependen de los motores paso a paso para conseguir movimientos sincronizados a altas velocidades.

Los equipos científicos y médicos, como bombas de fluidos, dispositivos de diagnóstico y sistemas de automatización de laboratorios, se benefician del movimiento preciso y repetible de los motores paso a paso. Incluso en dispositivos cotidianos como impresoras y cámaras, los motores paso a paso garantizan un funcionamiento suave y preciso. Su integración con controladores de motores paso a paso aumenta su flexibilidad, permitiendo un control a medida tanto en sistemas de automatización sencillos como complejos.

¿Necesita el motor paso a paso Nema34 un controlador de motor paso a paso?

La elección de un motor paso a paso depende de los requisitos de par y velocidad de la aplicación. Utilice la curva par-velocidad del motor (que se encuentra en las especificaciones de cada variador) para seleccionar un motor que realice el trabajo.Cada controlador de motor paso a paso de la línea Omegamation muestra las curvas par-velocidad para los motores recomendados de ese variador. Si sus requisitos de par y velocidad pueden satisfacerse con varios motores paso a paso, elija un controlador en función de las necesidades de su sistema de movimiento (paso/dirección, programable autónomo, entradas analógicas, microdirección) y, a continuación, elija uno de los motores recomendados para ese controlador.
La lista de motores recomendados se basa en pruebas exhaustivas realizadas por el fabricante para garantizar un rendimiento óptimo de la combinación de motor paso a paso y controlador.

En resumen, los motores paso a paso son dispositivos de control de movimiento rentables, precisos y fiables que se utilizan ampliamente en todos los sectores, lo que los convierte en una piedra angular de la automatización moderna.